基于PLC的立体车库控制系统设计毕业设计(4)

6.双层立体车库功能介绍

6.1立体车库系统组成

系统主要由：PLC、组态监控部分、电气传动部分、检测部分、手动控制部分、支架模型

系统图见(2.1-1)：

图2.1-1

6.2 PLC核心控制部分

系统核心部分采用三菱FX2N-48MR为控制元件，它是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程控制器。它的基本指令执行时间高达0.08us，远远超过了很多大型可编程控制器。它功能强大实用，价格便宜，工作稳定可靠，24点输入，16点输出，采用继电器输出形式，可驱动交直流负载，负载电流在2A左右。220V AC供电。并且输入端内部自带24V直流电源，还可为负载提供直流电源。

6.3 立体车库控制要求

本系统通过检测车位运行状态和其它参数，控制电机轮流工作，合理调度电机运行。系统通过计算机以图形、图像、数据、文字等方式，直观、形象、实时地 反映系统工作状态以及车位位置等 参数，并通过PLC通讯模块与监测监控主机实现数据交换，该系统具有运行可靠、操作方便 、自动化程度高等特点。如图2.3-1

图3.1-1

① １号车位、2号车位、3号车位只能上下移动，不能左右移动； ② 4号车位、5号车位只能左右移动，不能上下移动； ③ 下排车位上的汽车可以直接开出；

④ 上排车位的汽车，要想开出需要先按下相应车位标号呼叫按键，再按下叫车按键，然后下排车位先左右移动，让出位置，上排车位降至下层，再进出车辆。

7 .立体车库系统设计

7.1 PLC选择

本系统采用三菱公司的型号为FX2N-48MR的PLC,是一种具有结构紧凑、抗干扰能力强、使用方便、同类产品价格便宜等优点。随着电子科技发展及产业应用之需要，PLC的功能也日益强大，例如位置控制及网络功能等。

7.2 I/O口分配

针对本课题要求，我们规定了PLC输入点分配。其中，X0到X2为呼叫开关；X3到X6为功能开关；X10至X20为限位开关。 1号车位上限开关 2号车位上限开关 3号车位上限开关 X10 X11 X12 3号车位下限开关 1号车位呼叫开关 2号车位呼叫开关 X20 X0 X1

4号车位上限开关 5号车位上限开关 6号车位上限开关 1号车位下限开关 2号车位下限开关 1号车平台上升 2号车平台上升 3号车平台上升 4号车平台左移 5号车平台左移 7.3 PLC外部接线端口图 系统外部接线如图：:

X13 X14 X15 X16 X17 Y0 Y2 Y4 Y6 Y10 3号车位呼叫开关 复位开关 叫车开关 停止开关 1号车平台下降 2号车平台下降 3号车平台下降 4号车平台右移 5号车平台右移 X2 X3 X4 X6 Y1 Y3 Y5 Y7 Y11 关于输出点的定义，它们两两成对，构成控制交流接触器吸合条件。

图4.3-1

根据I/O分配,及电路原理图：

7.4车位检测部分

FX2N-48MR可编程控制器采用直流输入形式，车库所有车位到位及限位检测采用了光电对管，检测电路电源使用PLC内部提供的24V直流电源，其最大驱动电流可达400mA.光电对管的导通电流在30mA左右，内阻为600Ω，为满足光电对管的性能指标，我们将可编程控制器的内置24V直流电源上串联了一个200Ω/1W的大功率电阻。立体车库共有6个上下到位检测光电对管和3个左右到位检测光电对管，总驱动电流为9*30mA=270mA，小于可编程控制器24V直流电源的最大输出电流，满足设计要求。

光电对管，也叫光电开关，其实内部结构就是一个发光二极管和一个光敏三极管，分为反射式和直射的，都是通过集聚光线来控制光敏三极管的导通与截止。 无论如何，原理都是光电的转化

光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。

7．5手动控制部分

程序所用状态元件、定时器及数据存储器均选用具有掉电保护功能的元件,当系统掉电时元件保持掉电前的状态,以保存现场信息,待上电后继续完成被中

断的动作;当发生意外情况时,按下急停按钮中止系统的运行并保存现场断点信息;当出现如电机过载、过热电气或机械故障时,自动中止系统的运行,并发出声光报警,同时系统转入手动方式进行故障处理。考虑到组态控制可能出现上述问题，系统也设计了最基本的手控控制，设计了车库上层三个车位的选择按钮、呼叫车位按钮和复位按钮，并且考虑到如果车位动作出现错误，设计了急停按钮，这样能使车库系统无论处于何种运行状态都能立即停止运行，避免事故的发生。

7.6 软件设计

PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、顺序功能图语言等。其中前两种语言用得较多，顺序功能图语言也在许多场合被采用。本设计所采用的编程语言为梯形图语言。 梯形图程序：